電磁超材料(Electromagnetic Metamaterial)是一類介電常數(shù)和磁導(dǎo)率可人為控制、各參量可正可負(fù)的新型人工復(fù)合電磁材料。電磁超材料由于其獨特的電磁性質(zhì)而可以應(yīng)用于
電磁波吸收材料,實現(xiàn)金屬目標(biāo)的隱身波。例如,利用該材料的負(fù)電磁參數(shù)構(gòu)造高阻抗表面,可以實現(xiàn)薄板電磁波吸波結(jié)構(gòu); 又如,利用該材料中的電磁諧振結(jié)構(gòu),對其電磁參數(shù)進行可控設(shè)計,可針對特定頻段實現(xiàn)吸由于電磁超材料的吸波性能主要由其中的單元諧振結(jié)構(gòu)決定,因此通過人為改變諧振結(jié)構(gòu)就可以方便地實現(xiàn)吸波頻譜的有效調(diào)節(jié)。例如,在吸波結(jié)構(gòu)中集成變?nèi)荻䴓O管等可調(diào)器件,可以制作出擁有新穎可調(diào)功能的吸波結(jié)構(gòu)。材料厚度只有二十分之一波長等等。特別是利用電磁超材料的強諧振損耗性質(zhì),通過合理設(shè)計超材料電磁參數(shù),使它的波阻抗與空氣匹配,同時利用電磁特異材料的諧振損耗可實現(xiàn)完全吸波。據(jù)此設(shè)計制備的吸波結(jié)構(gòu),理論上可實現(xiàn) 100% 吸波,實驗上微波吸收率已達到88% 。由于電磁超材料只在一個較窄的頻段內(nèi)表現(xiàn)出理想吸波特性,所以超材料構(gòu)成的吸波結(jié)構(gòu)是一種窄帶吸波結(jié)構(gòu)。這種窄帶吸波結(jié)構(gòu)可以用于解決吸波材料的低頻問題,屏蔽或吸收特定通信或雷達探測頻段的信號,適用于針對特定頻率雷達的隱身、特定雷達罩結(jié)構(gòu)、抗電磁干擾、信息安全等應(yīng)用場合。通過合理設(shè)計電磁超材料的電磁參數(shù),可使入射電磁波完全在覆蓋于目標(biāo)外的人工電磁超材料中繞射傳播,從而實現(xiàn)目標(biāo)的完全隱身。實驗上已經(jīng)完全驗證了電磁波彎曲繞射傳播新概念,實現(xiàn)了微波頻段的金屬目標(biāo)隱身。以新型人工電磁材料為基礎(chǔ)的新概念電磁波隱身理論和實驗驗證再次被美國《科學(xué)》雜志評為 2006 年的十大科技突破之一。這種隱身技術(shù)新概念與運用吸波材料實現(xiàn)隱身的概念不同,它不是將雷達波能量通過材料吸收,而是通過設(shè)計特定人工電磁材料使雷達波繞過武器目標(biāo),而不產(chǎn)生回波。

